Svetsade plattvärmeväxlare
Svetsade plattvärmeväxlare
Svetsade plattvärmeväxlare är en typ av värmeväxlare som används i industriella processapplikationer, ofta för halvsmutsiga eller viskösa medier eller när temperatur eller tryck är högre än vad som är tekniskt möjligt för packningsförsedda plattvärmeväxlare. Oftast används korrugerade plattor som svetsas samman och skapar en flerkanalig passage för mediet. Medierna, som separeras av plattorna, strömmar normalt i korsflöde / motström (när mer än en passage används).
Nedan följer en beskrivning av följande typer av svetsade plattvärmeväxlare som vi kan tillhandahålla:
- Svetsade plattvärmeväxlare med korrugerade plattor monterade i en ram med bultade sidopaneler som bildar ett block - GreanBoxTM - Modell S
- Helsvetsade plattvärmeväxlare med korrugerade plattor monterade i en helsvetsad ram med rundade sidopaneler som bildar en cylindrisk form GreanBoxTM - Modell W
- Värmeväxlare med svetsade plattor och dubbade plattor monterade i en ram med bultade sidopaneler som bildar ett block - GreanBoxTM - Modell SP
- Svetsade plattvärmeväxlare med korrugerade plattor monterade i en ram och insatta i ett cylindriskt hölje med en bultad sidopanel som bildar en cylindrisk form - Plate & Shell Värmeväxlare
GreenBoxTM - Modell S
GreenBoxTM - modell S, är en svetsad värmeväxlare, tillverkad av fyrkantiga korrugerade plattor som svetsats samman och bildar värmeväxlarens hjärta. Det finns ingen packning mellan plattorna, utan tätningen sker genom svetsning. Endast de avtagbara sidopanelerna har packningar för yttre tätning.
Värmeväxlarens hjärta, plattpaketet, är åtkomlig för inspektion eller rengöring genom att de 4 sidopanelerna tas bort.
Den patenterade designen med mjuka hörn på hjärt-/plattpaketet gör denna värmeväxlare, Nexsons Greenbox, till den mest robusta och tillförlitliga i sin kategori. Detta tack vare sin mekaniska tillförlitlighet är det den perfekta lösningen för drift i tuffa processer med höga tryck och temperaturer.
Nexsons svetsade plattvärmeväxlare är ett koncentrat av termisk effektivitet för applikationer med värmeåtervinningsväxlare, kondensorer, reboilers eller förångare och kan användas i applicationer med medier som inte är helt rena.
Det höga turbulenta flödet som induceras av de korrugerade plattorna i GreenBox gör den cirka 5 gånger mer termiskt effektiv än en traditionell tubvärmeväxlare. Dess konstruktion möjliggör också att temperaturskillnaden mellan varmt och kallt media kan var så låg som 2°C. En bättre värmeöverföringskoefficient innebär också en kompakt storlek på Greenbox och detta kan avsevärt minska installations-, drifts- och underhållskostnaderna.
GreenBox kan användas med en eller flera passager och vid behov kan man komma åt plattorna för inspektion och rengöring genom att helt enkelt ta bort sidopanelerna.
Fördelar:
Robust och patenterad
Robusthet och tillförlitlighet för den svetsade plattvärmeväxlaren är en viktig egenskap. Nexson har patenterat sin egen svetsade plattvärmeväxlare, kallad GreenBox™. Med beprövade tryck- och temperaturcykeltester ligger denna typ av värmeväxlare steget före konkurrenterna när det gäller robusthet.
2 Halvsmutsiga medier
Denna svetsade plattvärmeväxlare är konstruerad för att hantera en eller två halvsmutsiga medier samtidigt tack vare korrugerade plattor som ger hör turbulens och höga skjuvspänningsvärden på plattytan.
Lätt att rengöra
Tack vare demonterbara paneler är den svetsade värmeväxlaren lätt att rengöra med en högtryckstvätt.
Utbytbart "hjärta" / värmeöverföringsområde
Tack vare den modulära konstruktionen är det möjligt att ta bort plattpaketet från panelerna och ersätta det med ett annat plattpaket, samtidigt som man behåller de befintliga panelerna.
Om behovet av konstruktionsmaterial förändras på grund av processutveckling är det möjligt att ha en långsiktig driftstrategi för denna värmeväxlarteknik. Det är till och med möjligt att ersätta en lösning som ursprungligen utformades för korrugerade plattor med ett hjärta med Nexsons dubbade plattor, för mer smutsiga media.
Medier med liten temperaturskillnad
Tack vare de korrugerade plåtarna, i kombination med ett högt K-värde, är det möjligt att nå en mycket liten temperaturskillnad mellan medierna, och till och med korsande temperaturer.
Högvolymsflöde med små tryckfall
Green Box svetsade plattvärmeväxlare är en värmeväxlare med flera tvärsnitt som möjliggör olika baffelarrangemang beroende på vilken belastning och tryckfallsbegränsning som krävs.
Fullständig inspektion av värmeöverföringsområdet
Genom att ta bort de 4 panelerna kan du komma åt hela värmeöverföringsområdet för inspektion under periodiskt driftstopp av anläggningen.
Materialval och konstruktionsgränser
GreenBox svetsade värmeväxlare, modell S och W kan tillverkas i alla material som kan formas, till korrugerad plåt, och svetsas, t.ex:
- 304 / 304L, 316 / 316L, 904L,
- 254 SMO, C276, Nickel 200/201, Legering 59
- Titan Gr1, Titan Gr11
- Annat på begäran
Nexson GreenBox används för designtryck:
- från fullt vakuum till 50 barg,
och konstruktionstemperaturer:
- från - 50°C designtemperatur till 450°C.
GreenBoxTM - Modell W
GreenBoxTM - modell W är en variant av GreenBoxTM - modell S men i det här fallet har vi en verkligt helsvetsad värmeväxlare. Som tidigare är värmeväxlaren tillverkad av fyrkantiga korrugerade plattor som svetsats samman och bildar värmeväxlarens hjärta. Det finns ingen packning mellan plattorna utan tätningen sker genom svetsning. För denna modell har vi istället för de avtagbara sidopanelerna med packningar för extern tätning, 4 böjda paneler som är svetsade till plattpaketet och stänger det helt i en cylindrisk form. Eftersom vi nu har en helt svetsad och icke-öppningsbar konstruktion är denna modell perfekt för rena medier vid höga temperaturer och/eller tryck. Eftersom GreenBoxTM - modell W är helsvetsad behövs inga packningar eller bultar för att stänga panelerna vid specifika vridmoment. Detta, i kombination med Nexsons patenterade och robusta hörnkonstruktion, säkerställer att läckageproblem är näst intill obefintliga, även för applikationer med periodisk drift.
I övrigt är tillämpningarna (nedan), fördelarna, materialvalen och konstruktionsgränserna (ovan) för GreenBoxTM - modell W desamma som för GreenBoxTM - modell S.
GreenBoxTM - Modell SP
GreenBoxTM - modell SP är ytterligare en variant av GreenBoxTM - modell S. I vissa applikationer är den relativit låga kanalhöjden i de svetsade plattvärmeväxlarna med korrugerade plattor en begränsning, särskilt för halvsmutsiga media. För att lösa detta problem presenterar Nexson en annan patenterad lösning med platta dubbade plattor, liknande de som används i spiralvärmeväxlare, som svetsas samman i ett plattpaket (hjärta) liknande de lösningar med korrugerade plattor som nämns ovan.
Med denna geniala lösning kan dubblängden och därmed kanalhöjden bestämmas individuellt för båda mediesidorna, vilket ger större flexibilitet i konstruktionen när det är stor skillnad i flödet mellan medierna på den varma och kalla sidan. Den större kanalhöjden möjliggör även applikationer med smutsande media.
När det gäller GreenBoxTM - modell S är plattpaketet installerat i en ram med fyra sidopaneler. Genom att ta bort dessa sidopaneler kan man inspektera värmeväxlarområdet och utföra mekanisk rengöring med högtryckstvätt.
En begränsning med de tidigare modellerna av värmeväxlare är att plattorna måste vara formbara, korrugerade, vilket gör att vissa material inte kan användas. Med GreenBoxTM - modell SP som använder platta plattor blir plattjockleken normalt större, vilket gör den mer robust och möjliggör användning med erosiva medier. Platta plåtar ger också möjlighet att använda mindre formbara material, som Duplex och Super Duplex med överlägsen korrosionsbeständighet.
I övrigt är tillämpningarna (nedan) och fördelarna (ovan) för GreenBoxTM - modell SP desamma som för GreenBoxTM - modell S.
Materialval och konstruktionsgränser
GreenBox svetsade värmeväxlare, modell SP kan tillverkas i alla material som kan svetsas, till dubbade plåtar, t.ex:
- 304 / 304L, 316 / 316L, 904L,
- 254 SMO, C276, Nickel 200/201, Legering 59
- Titan Gr1, Titan Gr11
- Duplexstål, Superduplexstål
- Kolstål SA 516 Gr 60/70
- Annat på begäran
Nexson GreenBox används för designtryck:
- från fullt vakuum till 50 barg,
och konstruktionstemperaturer:
- från - 50°C designtemperatur till 450°C.
Plate & Shell Värmeväxlare
Nexson-gruppen kan också tillhandahålla Plate & Shell värmeväxlare där Nexson korrugerade svetsade plattpaket sätts in i cylindriska skal med en öppningsbar panel på ena sidan. Plattpaketet kan svetsas på plats eller förses med packningar för tätning mellan den varma och kalla sidan. För den senare lösningen är plattpaketet borttagbart för mekanisk rengöring eller till och med utbyte.
Tillämpningar för svetsad platt värmeväxlare
Vätska-till-vätska-applikationer
Svetsade plattvärmeväxlare för vätske-till-vätskeapplikationer används inom de flesta industrier: - Massa och papper, raffinaderier; - Petrokemi; - Olja och gas; - Livsmedelsindustri; - Gruvdrift; - Stål- och metalltillverkning, etc. i applikationer för:
- Värmeåtervinning
- Uppvärmning
- Kylning
Bi-fasiska tillämpningar
Kondensation med underkylning
Efter kondensationsfasen kan man med hjälp av bafflar anordna en värmeyta där man vill att kondensatet ska underkylas innan det lämnar enheten.
Indunstning / återkokning
Den svetsade plattvärmeväxlaren Green Box kan användas som värmeväxlare, termosyfon, återkokare/förångare. Återkokning/förångning sker alltid i en enkelpass-konfiguration.
Traditionell användning
Svetsade plattvärmeväxlare för bifasiska applikationer används inom de flesta industrier: - Massa och papper, raffinaderier; - Petrokemi; - Olja och gas; - Livsmedelsindustri; - Gruvdrift; - Stål- och metalltillverkning, etc. i
Svetsad plattvärmeväxlare inom industrin
Svetsade plattvärmeväxlare används i många olika industriella applikationer tack vare sin effektiva och tillförlitliga värmeöverföring. Deras flexibilitet och förmåga att hantera olika vätskor, semi-fouling eller högviskösa medier, samt gaser eller bi-fasiska medier, gör dem användbara inom många områden och applikationer. De svetsade plattvärmeväxlarna används ofta som ekonomiserare, värmare/kylare eller i tvåfastillämpningar som kondensering eller indunstning, ångvärmare, reboilers etc.
Nedan följer några branscher och tillämpningar där svetsade plattvärmeväxlare kan användas med stor framgång:
Inom olje- och gasindustrin, Onshore och Offshore, kan flera värmeväxlarpositioner hanteras effektivt med svetsade plattvärmeväxlare. Ofta kan svetsade plattvärmeväxlare ersätta positioner där tubvärmeväxlare eller packningsförsedda plattvärmeväxlare traditionellt används.
I oljeraffinaderier omvandlas och raffineras petroleum till användbara produkter som bensin, dieselbränsle, eldningsoljor, eldningsolja, fotogen, kondenserad petroleumgas och petroleumnafta.
Petroleumraffinering, som är av fossilt ursprung, har möjligheter att blandas med fossilfria bränslen, biobränslen, och forskning för nya processvägar för fossilfria råvaror, såsom nya biooljeråvaror.
Raffinering av petroleum kräver flera processteg, t.ex: - avsaltning, - atmosfärisk och vakuumdestillation, - katalytisk krackning, - reformering, - blandning, etc. Dessa kräver värmeväxlare för effektiv energianvändning.
En enorm mängd kemikalier av olika slag tillverkas av petroleumderivat för industriellt bruk och för konsumentvaror som kräver ett brett spektrum av olika enhetsoperationer. Några av de vanligaste petrokemiska produkter som tillverkas i världen är PVC och vinilklorid, polyetylen, polyamid, etylenglykol och polyestrar, polystyrol, terftalsyra och PET, TDI (toulendiisocyanat), MDI (metylendifenyldiisocyanat) etc.
Med de pågående energiförändringarna från traditionell fossilbaserad energi och bränsle till elektrifiering av processer och fordon kommer gruvindustrin att påverkas eftersom fler mineraler kommer att behövas för batterier etc. Global uppvärmning och nya mer hållbara gruv- och mineraluppgraderingsprocesser utvecklas för att minska koldioxidavtrycket. Inom stålindustrin forskar man också om nya processer för att eliminera koldioxidintensiv koksugnsgas och reducera järn genom direktreduktion med H2-gas som reduktionsmedel.
Den traditionella produktionsprocessen, med koksugnsgas, kommer sannolikt att användas under många år i de flesta delar av världen. Dessa anläggningar behöver uppgraderas för bättre energieffektivitet, lägre utsläpp och har enorma möjligheter till koldioxidavskiljning och utnyttjande av koldioxidavskiljning.
En enorm mängd kemikalier av olika slag tillverkas för industriellt bruk och för konsumentvaror som kräver ett brett spektrum av olika enhetsoperationer och värmeöverföring. Några av de vanligaste kemikalierna som tillverkas i världen är svavelsyra, fosforsyra, natriumhydroxid, klor, klorsyra, ammoniak, peroxid, formol och myrsyra, bläck och pigment som titandioxid etc.
Många av dessa kemikalier produceras genom vägar som drar nytta av svetsade plattvärmeväxlare.
Liksom många andra industrier söker även den traditionella massa- och pappersindustrin efter förbättringar och hur man bättre kan utnyttja potentiellt värdefulla sidoprodukter, t.ex: - biobränslen från tallolja, - metanolproduktion, - ligninseparation från svartlut, - terpentin, - svavelsyra från avgas, - biogas och biopellets, - nya biokemikalier, etc. Många massabruk som använder Kraft-processen (sulfat) är också självförsörjande på energi, exporterar el till elnätet och levererar fjärrvärme till närliggande städer. Moderna massabruk har också potential för ett negativt koldioxidavtryck med hjälp av avskiljning och lagring eller användning av koldioxid. Nya koncept skapas och dessa nya fabriker kallas ofta BioPruduct Mills.
Svetsade plattärmeväxlare används också i stor utsträckning i olika tillämpningar inom massa- och pappersindustrin.
Växande befolkningar ökar utmaningarna med att tillhandahålla råvaror, bearbeta och transportera livsmedel till konsumenterna. Erivac kan tillhandahålla processutrustning för ett stort antal livsmedelsindustrier, t.ex: - Mejeriprodukter, mjölk och mjölkproteiner; - Bryggerier; - Fruktjuicer; - Stärkelse och vegetabiliska proteiner; - Socker- och alkoholindustrier; - Ätliga oljor och fetter; - Soppor och såser etc. I många fall har avloppsvatten från livsmedelsindustrin också en hög organisk belastning, vilket gör det idealiskt för produktion av biogas.
De svetsade plattvärmeväxlarna har en kompakt konstruktion och möjliggör effektiv värmeöverföring, vilket gör dem idealiska för högeffektiva värme-/kylningslösningar. Deras förmåga att hantera höga tryck och temperaturer samt olika viskositeter, delvis nedsmutsande media eller till och med nedsmutsande och erosiva media för modellen med dubbade plattor samt korrosiva media gör dem till en viktig del av många industriella processer där värmeöverföring och temperaturkontroll är avgörande.